Найбільшу славу Гржимеку принесли його роботи з охорони Серенгеті. Протягом кількох років він разом із сином Міхаелем досліджував місцеву фауну, здебільшого шляхом підрахунку міграцій диких тварин із літака. Під час одного з таких польотів його син загинув унаслідок зіткнення літака з грифом. Про цю роботу Гржимек зняв документальний фільм і написав книгу «Серенгеті не має померти!», які здобули широке визнання і стали однією з причин створення національного парку та заповідника Серенгеті. Його документальні стрічки отримали нагороду «Золотий ведмідь» у Берліні та Оскар. У 1973 році Гржимек розлучився з першою дружиною, а у 1978-му одружився з Ерікою, вдовою Міхаеля. Гржимек був головним редактором і автором багатьох статей у монументальній енциклопедії фауни «de:Grzimeks Tierleben», опублікованій у 1967–1975 роках і стала класикою. Разом із Конрадом Лоренцом він редагував найбільший німецькомовний популярний журнал про тварин «Das Tier», а також популярні телевізійні програми. Гржимек помер у 1987 році у Франкфурті, заснувши під час циркової вистави. Прах його був згодом перевезений у Танзанію і похований поруч із могилою сина, над кратером Нгоронгоро, який вони досліджували багато років.